自制电动汽车,电动汽车无线充电是如何实现的?

19世纪90年代自制电动汽车,尼古拉·特斯拉发明“特斯拉线圈”,开启了无线式电力传播时代的大门,现在,无线充电技术已大规模的应用到手机及穿戴式电子设备领域。

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无线充电原理:无线充电简单来说就是在不通过实体电线连接的情况下,通过电磁场或电磁波等方式来为用电设备进行充电。

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目前主要有三种方式:电磁感应式、电磁共振式、无线电波式。

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电磁感应式:通过初级和次级线圈感应产生电流,从而将能量从传输段转移到接收端。

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电磁感应式无线充电技术已经实现了大规模的量产,在生产和成本上低于其它技术,并已经经过市场的检验;但是电磁感应在传输距离上太短,随着距离的增加,充电过程中的电能损耗会增加,效率降低。

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电磁共振式:通过两个振动频率相同的物体高效传输能量,当发射器和接收器端以同一频率振动时,接收器会从发射器产生的电磁场获得能量,并将其转换为电流来为移动设备供电或充电。无线电波式:通过整流电路将电磁波转换成电能,从而为用电设备进行充电。无线电波的技术目前无法实现长距离有效传输,当电磁波能量越集中时,方向性才能够保证,像激光在空间传输要受到空气和尘埃的折射,导致能量转移率极低。

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无线充电标准:主流的无线充电标准有三种: PMA(Power Matters Alliance,)、Qi和A4WP(Alliance for Wireless Power)

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备注:PMA和A4WP目前已合并为AirFuel

自制电动汽车,电动汽车无线充电是如何实现的?

PMA标准是由Duracell Powermat公司发起的,而该公司则是由宝洁与无线充电技术公司Powermat合资经营,拥有比较出色的综合实力。Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——WPC(Wireless Power Consortium,无线充电联盟)推出的“无线充电”标准,具备便捷性和通用性两大特征。不同品牌的产品,只要有一个Qi的标识,都可以用Qi无线充电器充电。目前大部分的手机及穿戴式设备都支持Qi标准。A4WP标准是由美国高通公司、韩国三星公司以及前面提到的Powermat公司共同创建的无线充电联盟创建。

WPC、PMA、A4WP标准对比:

无线充电安全性:谈到无线充电,肯定有很多人会担心到其安全性,特别是在辐射方面。

按照《电磁辐射防护规定》,普通用户在1天24小时内,任意连续6分钟全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02W/kg。

Qi标准的无线充电器工作时辐射测试仪值在150~180左右;手机接听和通话时,辐射测试仪值在200~450左右;

目前的Qi标准无线充电器为5W,符合国际标准,不会对人体产生危害。

2021-12-06

2021-12-06